Опубликовано

Устройство турбокомпрессора и принцип его работы

Турбокомпрессор  ( от латинских слов turbo – вихрь и kompressio – сжатие ) представляет собой агрегат, состоящий из газовой турбины и центробежного компрессора, которые находятся на одном валу. Он был изобретен и запатентован в начале двадцатого столетия швейцарцем А. Бюхи и применялся для наддува судовых и промышленных дизелей.

Устройство турбокомпрессора представлено на рисунке № 1.

 Рисунок № 1

  1. Корпус компрессора.
  2. Колесо компрессора.
  3. Вал ротора.
  4. Корпус турбины.
  5. Колесо турбины.

Рассмотрим основные детали турбокомпрессора:

  1. Корпус компрессора улиточного типа изготовлен из алюминиевого сплава методом литья в кокиль.
  2. Колесо компрессора изготовлено из высокопрочного алюминиевого сплава методом литья по гибким моделям.
  3. Вал ротора состоит из колеса турбины, соединенной с валом методом сварки трением , деталей упорного подшипника, деталей газомасляного уплотнения и колеса компрессора, насаженного на вал и закрепленного специальной гайкой.
  4. Корпус турбины улиточного типа изготовлен из специального высокопрочного чугуна методом литья по  выжигаемых моделях.
  5. Колесо турбины отлито методом литья по выплавляемых моделях из жаропрочного никелевого сплава, работающего при температурах выхлопных газов до 1000 и более.

Корпус средний ( корпус подшипников) изготовлен из специального чугуна методом литья по выжигаемых моделях и служит для установки в нем ротора, подшипников и газомасляного уплотнения, а также крепления к нему корпусов турбины и компрессора.

Вал ротора турбокомпрессора вращается в опорном ( радиальном ) подшипнике, представляющем собой две вращающиеся втулки из бронзы или алюминиевого сплава. От осевого перемещения ротор удерживается упорным подшипником, расположенным со стороны компрессорной части , который изготовлен из того же сплава, что и радиальный.

Газомасляное уплотнение турбины  состоит из уплотнительных колец , изготовленных из специального чугуна или стали, и уплотнительных колец, а также лабиринтного уплотнения со стороны компрессора.

Турбокомпрессор сегодня является неотъемлемой частью современного дизельного двигателя и многих бензиновых двигателей. Главная его задача состоит в увеличении мощности двигателя, а также снижения удельного расхода топлива  и снижения вредных веществ в отработавших газах  за счет более полного сгорания топлива. Увеличение мощности происходит  без увеличения массы и габаритов двигателя.

Завод Таврия Турбо  — один из основных производителей агрегатов наддува, который менее чем за 25 лет своего существования изготовил более 300 000 турбонагнетателей.

Принцип работы турбокомпрессора показан на рисунке № 2.

Как работает турбокомпрессор,  видно из рисунка. Отработавшие газы из двигателя внутреннего сгорания через улитку корпуса турбины при высоком давлении и температуре поступают на лопатки колеса турбины , приводя вал с колесом компрессора во вращение. Колесо компрессора создает давление в улитке корпуса компрессора и через впускной коллектор подает увеличенную порцию воздуха в цилиндры двигателя, что позволяет сжечь больше топлива, а значит увеличить мощность и улучшить экологические показатели.

Хотя у турбокомпрессора нет жесткой связи с коленчатым валом двигателя, эффективность работы системы наддува зависит от частоты его вращения.

При увеличении оборотов двигателя увеличивается энергия отработавших газов и соответственно повышается частота вращения ротора турбонагнетателя, что приводит к увеличению давления наддувочного воздуха. Так происходит автоматическое регулирование.

Приобрести или отремонтировать турбокомпрессоры для отечественной и зарубежной техники можно на предприятии Таврия Турбо, г. Мелитополь.